Evaluación de la conservación de la carne de ovino de raza Corriedale con bacterias acido lácticas (Lactococcus lactis y Lactobacillus bulgaricus) envasado al vacío

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(1)UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL. “EVALUACIÓN DE LA CONSERVACIÓN DE LA CARNE DE OVINO DE RAZA CORRIEDALE CON BACTERIAS ACIDO LÁCTICAS (Lactococcus lactis y Lactobacillus bulgaricus) ENVASADO AL VACÍO”. TESIS PRESENTADA POR: OLGA ASUNCIÓN QUISPE NINA. PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:. INGENIERO AGROINDUSTRIAL PROMOCIÓN: 2014 - I PUNO - PERÚ 2017. Repositorio Institucional UNA-PUNO No olvide citar esta tesis.

(2) UNIVERSIDAD NACIONAL DEL AL TI PLANO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ,. ,. \ e. \· . \ \. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL "EVALUACIÓN DE LA CONSERVACIÓN DE LA CARNE DE OVINO DE RAZA CORRIEDALE CON BACTERIAS ACIDO LÁCTICAS (Lactococcus lactis y Lactobacil/us bulgaricus) ENVASADO AL VACÍO". TESIS PRESENTADA POR: OLGA ASUNCIÓN QUISPE NINA PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO AGROINDUSTRIAL FECHA DE SUSTENTACIÓN: 24 DE ABRIL DE 2017 APROBADO POR EL JURADO REVISOR CONFORMADO POR:. PRESIDENTE. PRIMER MIEMBRO lng. M.Sc. Flor ntino V. CHOQUEHUANCA CÁCERES. SEGUNDO MIEMBRO:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Z1Z.. DIRECTOR DE TESIS :. PUNO - PERÚ. 2017 Área: Ingeniería y tecnologías Tema: Desarrollo de procesos y productos agroindustriales sostenibles y eficientes. Repositorio Institucional UNA-PUNO No olvide citar esta tesis. . -·.

(3) DEDICATORIA. A Dios por darme la vida y acompañarme en cada uno de mis pasos, por permitirme terminar satisfactoriamente mis estudios e iluminar mi camino.. Dedico el resultado del presente trabajo a mis padres quienes además de su apoyo moral y económico, desde muy niña me incentivaron. el. deseo. continuo. del. aprendizaje y conocimiento, lo que creo en mí un enorme entusiasmo por el estudio, en especial todo aquello relacionado con las ciencias.. A mis hermanos por su paciencia y comprensión, por estar conmigo y apoyarme siempre que lo necesite para hacer posible el logro de mis propósitos.. Repositorio Institucional UNA-PUNO No olvide citar esta tesis.

(4) AGRADECIMIENTOS. A la Universidad Nacional del Altiplano por haberme brindado una formación profesional, y a la plana docente de la Facultad de Ciencias Agrarias, en especial a la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial por los conocimientos y enseñanzas impartidas durante mi formación profesional. En especial a mi director de tesis Dr. Alejandro COLOMA PAXI por su acertada orientación y asesoramiento durante la ejecución y culminación del presente trabajo de investigación. Al Ing. M.Sc. Pablo Pari Huarcaya, por su disposición de tiempo y recomendaciones desde el inicio hasta la culminación de mi trabajo. Al Ing. M.Sc. Florentino V. Choquehuanca Cáceres por todo su apoyo y orientación en el presente trabajo. Al Ing. M.Sc. Marienela Calsin Cutimbo por sus orientaciones, revisiones y disposición de tiempo. Al Ing. Renzo Linares por contribuir y ser parte del presente trabajo de investigación. Agradezco la confianza y el apoyo brindado por parte de mis padres, por los valores que me han inculcado y por su esfuerzo realizado para alcanzar mis metas. Agradezco a mis hermanos y amigos por el ánimo y apoyo que siempre me dieron para lograr este objetivo. Finalmente agradezco a todas aquellas personas que de alguna u otra manera fueron participes directa e indirectamente en el desarrollo del presente trabajo de investigación.. Repositorio Institucional UNA-PUNO No olvide citar esta tesis.

(5) ÍNDICE. Pág.. ÍNDICE DE TABLAS ÍNDICE DE FIGURAS ÍNDICE DE ANEXOS ÍNDICE DE ABREVIATURAS RESUMEN ............................................................................................................ 15 CAPÍTULO I .......................................................................................................... 16 INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 16 CAPÍTULO II ......................................................................................................... 18 REVISIÓN DE LITERATURA ................................................................................ 18 2.1 Aspectos generales de ovinos ..................................................................... 18 2.1.1 Ovinos (Ovis orientalis aries) ................................................................. 18 2.1.2 Características de ovinos ...................................................................... 18 2.1.3 Clasificación taxonómica del ovino ........................................................ 19 2.1.4 Producción de ovinos en el Perú ........................................................... 19 2.1.5 Importancia de la crianza de ovinos ...................................................... 20 2.2 Ovino Corriedale .......................................................................................... 20 2.2.1 Características de ovino Corriedale ....................................................... 20 2.2.2 Peso de ovinos Corriedale..................................................................... 21 2.3 Aspectos generales de la carne ................................................................... 21 2.3.1 La carne ................................................................................................. 21 2.3.2 Valor nutricional de la carne .................................................................. 22 2.3.3 Color de la carne ................................................................................... 23 2.3.4 Producción de carne de ovino ............................................................... 24 2.3.5 Microbiología de la carne....................................................................... 25 2.3.6 Alteración de la carne ........................................................................... 26 2.4 Bacterias ácido lácticas ............................................................................... 31 2.4.1 Genero Lactobacillus ............................................................................. 32.

(6) 2.4.2 Género Lactococcus .............................................................................. 33 2.4.3 Metabolitos de las bacterias lácticas ..................................................... 33 2.5 La medición del color en los alimentos ........................................................ 34 2.6 Envasado al vacío........................................................................................ 37 2.7 Vida útil ........................................................................................................ 38 2.7.1 Vida en anaquel acelerada .................................................................... 39 2.7.2 Cinética del deterioro de los alimentos .................................................. 40 2.8 Características de las bacterias a estudiar .................................................. 42 2.8.1 Bacterias acido lácticas ......................................................................... 43 2.8.2 Coliformes ............................................................................................. 43 2.8.3. Pseudomonas ....................................................................................... 44 CAPÍTULO III ........................................................................................................ 45 MATERIALES Y MÉTODOS ................................................................................. 45 3.1 Lugar de ejecución....................................................................................... 45 3.2 Material experimental................................................................................... 45 3.3 Materiales y equipos .................................................................................... 45 3.3.1 Materiales de laboratorio ....................................................................... 45 3.3.2 Equipos de laboratorio ........................................................................... 46 3.3.3 Reactivos ............................................................................................... 46 3.3.4 Medios de cultivo ................................................................................... 46 3.3.5 Otros materiales .................................................................................... 47 3.4 Metodología experimental ............................................................................ 47 3.4.1 Metodología para la evaluación de la conservación de carne de ovino Corriedale con bacterias acido lácticas envasado al vacío .................... 48 3.5 Variables de estudio y variables de respuesta ............................................. 51 3.6 Métodos de análisis ..................................................................................... 52 3.6.1 Análisis fisicoquímico ............................................................................. 52 3.6.2 Análisis microbiológico ........................................................................... 53.

(7) 3.7 Diseño de la investigación .......................................................................... 54 CAPÍTULO IV ........................................................................................................ 55 RESULTADOS Y DISCUSIONES ......................................................................... 55 4.1 Resultados de la caracterización fisicoquímica y recuento microbiológico de muestra inicial de la carne de ovino ...................................................... 55 4.1.1 Caracterización fisicoquímica de muestra la inicial de la carne de ovino ....................................................................................................... 55 4.1.2 Caracterización microbiológica en la muestra inicial de carne de ovino ....................................................................................................... 57 4.2 Efecto de la temperatura y concentración de bacterias ácido lácticas sobre las propiedades fisicoquímicas y recuento microbiológico en carne de ovino envasado al vacío ........................................................................ 58 4.2.1 Efecto de la temperatura y concentración de bacterias ácido lácticas en la acidez de la carne de ovino envasado al vacío ............................. 58 4.2.2 Efecto de la temperatura y concentración de bacterias ácido lácticas en el pH en la carne de ovino envasado al vacío ................................... 60 4.2.3 Efecto de la temperatura y concentración de bacterias ácido lácticas en la variación total del color (E) en la carne de ovino envasado al vacío ....................................................................................................... 63 4.2.4 Efecto de la temperatura y concentración de bacterias ácido lácticas en el recuento de bacterias ácido lácticas en la carne de ovino envasado al vacío .................................................................................. 66 4.2.5 Efecto de la temperatura y concentración de bacterias ácido lácticas en el recuento de coliformes totales en la carne de ovino envasado al vacío ....................................................................................................... 68 4.2.6 Efecto de la temperatura y concentración de bacterias ácido lácticas en el recuento de Pseudomona aeruginosa en la carne de ovino envasado al vacío .................................................................................. 70 4.3 Determinación de la vida útil de la carne de ovino con bacterias ácido lácticas envasado al vacío .......................................................................... 73 CONCLUSIONES ................................................................................................. 84.

(8) RECOMENDACIONES ......................................................................................... 85 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 86 ANEXO ................................................................................................................. 93.

(9) ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1.. Ganado ovino a nivel nacional (cabezas de ganado) .......................... 19. Tabla 2.. Promedio de peso vivo, carcasa y rendimiento en borregas de saca: Corriedale, Merino precoz alemán y Criollo en el CIP Chuquibambilla..................................................................................... 21. Tabla 3.. Promedio de peso vivo, carcasa y rendimiento en carneros de 2 y 4 dientes de las razas: Corriedale, Merino precoz alemán y Criollo en el CIP Chuquibambilla .......................................................................... 21. Tabla 4.. Composición química de 100 g de carne de ovino .............................. 23. Tabla 5.. Producción departamental de carne ovino (Toneladas)....................... 24. Tabla 6.. Limites microbiológicos para carnes (con embalaje, película impermeable o atmosfera modificada o al vacío) ................................. 27. Tabla 7.. Forma de la función de calidad y tiempo de vida útil para reacciones de diferente orden ................................................................................ 42. Tabla 8.. Formulación y preparación de las bacterias ácido lácticas .................. 47. Tabla 9.. Caracterización fisicoquímica de la carne de ovino ............................. 55. Tabla 10. Caracterización microbiológica de la carne de ovino ........................... 57 Tabla 11. Valores de k y tiempos de vida útil de carne de ovino envasado al vacío en función a valores de coliformes totales .................................. 74 Tabla 12. Valores de k y tiempos de vida útil de carne de ovino envasado al vacío en función a valores de Pseudomona aeruginosa ...................... 79 Tabla 13. Análisis de Varianza para Acidez ........................................................ 93 Tabla 14. Análisis de Varianza para pH ............................................................... 93 Tabla 15. Análisis de Varianza para la Variación total del color (E) .................. 94 Tabla 16. Análisis de Varianza para Bacterias ácido lácticas .............................. 94 Tabla 17. Análisis de Varianza para Coliformes totales ....................................... 95 Tabla 18. Análisis de Varianza para Pseudomona aeruginosa ........................... 95.

(10) Tabla 19. Resultados del análisis de acidez (%) en la carne de ovino ................ 96 Tabla 20. Resultados del análisis de pH en la carne de ovino............................. 97 Tabla 21. Resultados del análisis de parámetros de color en la carne de ovino..................................................................................................... 98 Tabla 22. Resultados de variación total del color (E) en la carne de ovino ..... 100 Tabla 23. Resultados del recuento de Bacterias acido lácticas (ufc/g) en la carne de ovino .................................................................................... 101 Tabla 24. Resultados del recuento de coliformes totales (ufc/g) en la carne de ovino .............................................................................................. 102 Tabla 25. Resultados del recuento de Pseudomona aeruginosa (ufc/g) en la carne de ovino .................................................................................... 103.

(11) ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.. Circulo Cromático: a) Tono, b) Saturación y c) Claridad .................... 36. Figura 2.. a) Grafica de color CIELAB y b) el valor de L* se representa en el eje central. Los ejes a* y b* aparecen sobre el plano horizontal ........ 36. Figura 3.. Diagrama de flujo para la evaluación de la conservación de carne de ovino Corriedale con bacterias ácido lácticas envasado al vacío.. 48. Figura 4.. Gráfica de efectos principales para la acidez ..................................... 59. Figura 5.. Estimación de superficie de respuesta de la acidez ........................... 60. Figura 6.. Gráfica de efectos principales para el pH........................................... 62. Figura 7.. Estimación de superficie de respuesta del pH ................................... 63. Figura 8.. Grafica de efectos principales para la variación total del color (E) ... 65. Figura 9.. Estimación de superficie de respuesta de la variación total del color (E) ........................................................................................... 65. Figura 10. Gráfica de efectos principales para bacterias ácido lácticas .............. 67 Figura 11. Estimación de superficie de respuesta de bacterias ácido lácticas .... 68 Figura 12. Gráfica de efectos principales para coliformes totales ....................... 69 Figura 13. Estimación de superficie de respuesta de coliformes totales ............. 70 Figura 14. Gráfica de efectos principales para Pseudomona aeruginosa ........... 72 Figura 15. Estimación de superficie de respuesta de Pseudomona aeruginosa . 73 Figura 16. Obtención de la velocidad de reacción (k) para n=0, a partir del comportamiento del recuento de coliformes totales a través del tiempo ................................................................................................ 76 Figura 17. Obtención de la velocidad de reacción (k) para n=1, a partir del comportamiento del recuento de coliformes totales a través del tiempo ................................................................................................ 77 Figura 18. Gráfico de Ln k en función de 1/T para coliformes totales ................ 78.

(12) Figura 19. Obtención de la velocidad de reacción (k) para n=0, a partir del comportamiento del recuento de Pseudomona aeruginosa a través del tiempo........................................................................................... 81 Figura 20. Obtención de la velocidad de reacción (k) para n=1, a partir del comportamiento del recuento de Pseudomona aeruginosa a través del tiempo........................................................................................... 82 Figura 21. Gráfico de Ln k en función de 1/T para Pseudomona aeruginosa ..... 83.

(13) ÍNDICE DE ANEXOS Anexo 1.. Análisis de varianza (ANOVA) del efecto de la temperatura y concentración de bacterias acido lácticas en las propiedades fisicoquímicas y recuento microbiológico ........................................... 93. Anexo 2.. Resultados de análisis fisicoquímicos y recuento microbiológico en carne de ovino envasado al vacío ...................................................... 96.

(14) ÍNDICE DE ABREVIATURAS Aw. Actividad de agua. a*. Desviación del color de rojo hacia verde. b*. Desviación del color de amarillo hacia azul. CO2. Dióxido de carbono. Ea. Energía de activación. g. Gramos. K. Constante de la velocidad de la reacción. KO. Constante de la ecuación de Arrhenius. L*. Luminosidad. Log. Logaritmo. meq. mili equivalente. min. Minutos. ml. Mililitros. m.s.n.m. Metros sobre el nivel del mar. N. Normalidad de la solución. pH. potencial de Hidrógeno. ufc/g. Unidades formadoras de colonias por gramo. t. Tiempo. T. Temperatura. R. Constante universal de gases. E. Variación total de color. °C. Grado Celsius.

(15) RESUMEN En el presente trabajo de investigación se evaluó el efecto de la temperatura y concentración de bacterias acido lácticas en las propiedades fisicoquímicas y recuento microbiológico en la carne de ovino Corriedale envasado al vacío, donde las variables experimentales fueron: temperatura (5, 15 y 25°C), concentración de bacterias ácido lácticas (0.000, 0.025 y 0.050%). Las mediciones fueron: propiedades fisicoquímicas (Acidez, pH y variación total del color (ΔE)) y recuento microbiológico (bacterias acido lácticas, coliformes totales y Pseudomona aeruginosa). Como resultado se encontró que la temperatura afectó significativamente en la acidez, pH, variación total del color, bacterias ácido lácticas, coliformes totales y Pseudomona aeruginosa. En cuanto a la concentración de bacterias acido lácticas afectó en la acidez, variación total del color y coliformes totales, mientras que en el pH, bacterias ácido lácticas y Pseudomona aeruginosa no afectó significativamente. Para la determinación de la vida útil de la carne de ovino envasado al vacío se realizó mediante el recuento de coliformes totales y Pseudomona aeruginosa. Como resultado se encontró que el mayor tiempo de vida útil fue con una concentración de 0.050% de bacterias ácido lácticas a una temperatura de 5°C presentando 19.71 días de vida útil. Se prolongó la vida útil en la carne de ovino con adición de bacterias acido lácticas en 6 días a comparación con la muestra control.. Palabra claves: Ovino Corriedale, Bacterias ácido lácticas, coliformes totales, Pseudomona aeruginosa y vida útil.. 15.

(16) CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN La carne ha formado parte de la dieta humana desde la prehistoria y en la actualidad su consumo sigue siendo importante, sin embargo, puede ser el vehículo en la transmisión de microorganismos patógenos debido a la inadecuada manipulación durante las diferentes etapas de su proceso. Constituye un medio ideal para el crecimiento de microorganismos debido a sus características de pH, humedad y nutrientes. Durante los últimos años el problema microbiológico de los productos cárnicos se ha mejorado mediante el uso de conservadores sin embargo estos compuestos pueden ser toxicológicos para el humano (López y Jiménez, 2008). A pesar de los recientes logros en la tecnología, la preservación de los alimentos sigue siendo un tema debatido, a nivel mundial. Mejorar las pérdidas económicas debidas al deterioro de alimentos, reducir los costos durante el procesamiento de alimentos y evitar la transmisión de microorganismos alterantes a través de la cadena alimentaria; al tiempo que se satisface la creciente demanda de los consumidores por alimentos frescos, nutritivos, mínimamente procesados y preservados sin el uso de aditivos químicos; son retos importantes para la industria alimentaria actual (Palomino y Tomé, 2012). Esto obliga a la búsqueda de metodologías alternativas para conservar los alimentos. Por ello surge la necesidad de diseñar técnicas de conservación que permitan aumentar la vida útil, sin alterar las características fisicoquímicas, sensoriales y el valor nutricional. Las bacterias ácido lácticas son usadas como cultivos bioprotectores y se han destacado por ser microorganismos que mediante la producción de ácido láctico y otros metabolitos contrarrestan el crecimiento de bacterias no deseadas, ayudando a preservar el alimento (Vásquez et al., 2009). La preocupación creciente por la inocuidad de los alimentos a nivel mundial ha conllevado al estudio de diferentes alternativas para la obtención de compuestos que favorezcan la conservación de los alimentos. El estudio y aplicación de microorganismos como bioconservantes de alimentos ha venido cobrando relevancia en los últimos tiempos, debido a las tendencias de 16.

(17) mercado en el consumo de productos con ingredientes naturales. Las bacterias ácido lácticas han sido utilizadas por muchos años como conservantes en la industria de alimentos, ya que promueven la producción de sustancias antimicrobianas como el ácido láctico, el etanol, el dióxido de carbono, y sustancias proteicas denominadas bacteriocinas. Estas últimas se han utilizado como bioconservantes en alimentos, ya que contribuyen favorablemente en la preservación de éstos por su capacidad para inhibir el desarrollo de microorganismos alterantes presentes en las materias primas, y que podrían convertirse en la flora predominante de algunos productos fermentados. El desarrollo de estos microorganismos ácido lácticos, y la ausencia de alterantes, contribuyen favorablemente en la preservación de los alimentos permitiendo reducir el uso de conservantes químicos y suavizar los tratamientos a los que se someten los alimentos procesados, sin que esto afecte su calidad y seguridad (Agudelo et al., 2015). Las bacterias ácido lácticas están presentes en la alimentación del hombre desde hace tiempo y es posible encontrarlos en diferentes productos. Son microorganismos benéficos para la salud debido a que mejora el tracto gastrointestinal. de. los. seres. humanos. evitando. el. desarrollo. de. microorganismos patógenos capaces de producir enfermedades. El uso de bacterias acido lácticas. en la conservación de alimentos ha tomado gran. importancia en los últimos años debido a la capacidad para controlar microorganismos alterantes consiguiendo alargar la vida útil de los alimentos y dar seguridad contra bacterias que puedan afectar a la salud del consumidor (Minor et al., 2002). Por lo expuesto se plantearon los siguientes objetivos: -. Evaluar el efecto de la temperatura y concentración de bacterias acido lácticas en las propiedades fisicoquímicas y recuento microbiológico en la carne de ovino Corriedale envasado al vacío.. -. Determinar la vida útil de la carne de ovino Corriedale envasado al vacío mediante el recuento de coliformes totales y Pseudomona aeruginosa.. 17.

(18) CAPÍTULO II REVISIÓN DE LITERATURA 2.1 Aspectos generales de ovinos 2.1.1 Ovinos (Ovis orientalis aries) La oveja junto con la cabra, fue el primer rumiante domesticado por el hombre en el periodo neolítico. Se sabe muy poco del antecesor salvaje de la oveja doméstica, pero estudios de los cromosomas indican que el antecesor principal de Ovis musimon o muflón de Asia Menor, donde fue domesticado en 9 000 a.C.; denominándose oveja mesopotámica; de ahí se desplazó a Egipto y Europa, donde se pudo haber mezclado con muflones Europeos y con el Ovis orientalis, que había invadido Europa hasta Suiza. Los machos reciben el nombre de carneros; las hembras, ovejas y corderos para los ejemplares menores de un año de ambos sexos. Su nombre científico es Ovis aries, mejor conocido como ovino o borrego. Estos mamíferos se pueden clasificar de acuerdo con su finalidad de su explotación: producción de carne, producción de lana, producción de leche y de doble propósito (Mujica, 2005). Entre los animales domésticos, el ganado ovino posee gran diversidad biológica debido a los proceso adaptativos que ha tenido en el transcurso de su evolución, así como el proceso de selección desde que se inició su domesticación hasta nuestros días, esta diversidad permite que la especie sea utilizada para diferentes propósitos (López, 2004). El ovino es una especie que ha acompañado al pequeño y mediano productor agropecuario durante muchos años, siendo una fuente importante de alimentación y sustento (Barrios, 2007). 2.1.2 Características de ovinos Es un mamífero con extremidades acabados en pezuñas y dotados de un número par de dedos. Rumian la comida, carecen de incisivos superiores. Algunos poseen cuernos no ramificados permanentes; los machos suelen ser robustos, curvados; mientras que las hembras son cortas y menos curvadas. De cuerpo cilíndrico, fuerte, musculoso, cubierto de lana; la cabeza tiene forma 18.

(19) de embudo; las orejas son pequeñas, triangulares, ligeramente alargadas; tiene patas cortas (Mujica, 2005). 2.1.3 Clasificación taxonómica del ovino Según Serrano (2011) la clasificación taxonómica del ovino es: REINO: Animal. SUBREINO: Mamífero. TIPO: Cordados. CLASE: Mamíferos. ORDEN: Ungulado. SUBORDEN: Artiodáctilos (dedos en número par). FAMILIA: Bóvidos. SUBFAMILIA: Caprinae. GÉNERO: Ovis. ESPECIE: Ovis aries. 2.1.4 Producción de ovinos en el Perú En la Tabla 1 se presenta la distribución de ganado ovino a nivel nacional según el IV Censo Agropecuario 2012. Tabla 1. Ganado ovino a nivel nacional (cabezas de ganado) Departamentos. Censo 2012. Porcentaje (%). Puno. 2,088,332. 21.9%. Cusco. 1,251,524. 13.1%. Junín. 779,297. 8.2%. Áncash. 680,686. 7.1%. Huánuco. 706,006. 7.4%. Huancavelica. 640,242. 6.7%. Ayacucho. 616,910. 6.5%. Otros. 2,760,201. 29%. Total. 9,523,198. 100%. Fuente: INEI-IV Censo Agropecuario 2012 De acuerdo al IV Censo Agropecuario 2012, existen alrededor de 9,523,198 cabezas de ganado ovino. A nivel nacional, los departamentos con 19.

(20) mayores cabezas de ovinos se encuentran Puno con 2,088,332, seguido de Cusco con 1,251,524, Junín con 779,297, Ancash con 680,686, Huánuco con 706,006, Huancavelica con 640,242 y Ayacucho con 616,910, como las principales regiones donde existe crianza de ovinos, estos departamentos concentran el 71.0% de la crianza a nivel nacional. 2.1.5 Importancia de la crianza de ovinos La crianza de la cadena productiva de ovinos a lo largo del territorio nacional es de vital importancia para la economía de la población rural. Actualmente con mayor énfasis en la zona altoandina del Perú entre los 3,000 a 4,200 m.s.n.m. Con características de crianza extensiva y semi-intensiva en Costa y en Selva. El ovino ha logrado mantener su presencia porque se integra con otros tipos de crianzas: vacunos y camélidos encima de los 4,000 m.s.n.m. La importancia en el aspecto económico y social en la cadena productiva de ovinos en el Perú con certeza, es la caja de ahorro del poblador rural andino dentro de su economía familiar (Muro, 2013). 2.2 Ovino Corriedale La raza Corriedale fue desarrollada en Nueva Zelanda a fines del siglo XVIII, a través de la cruza de carneros Lincoln y, en menor grado, carneros Leicester, con hembras Merino. Por consanguinidad y cuidadosa selección se estabilizó un tipo uniforme, con rendimiento equilibrado de carne y lana. El nombre lo recibió del establecimiento Corriedale en Otago, Nueva Zelanda, donde se realizó el cruzamiento experimental, primeramente por el criador James Little. Distribuida mundialmente, se estima que ocupa el segundo lugar en existencia, luego de la raza Merino (Mujica, 2005). Es la más difundida en el país, se originó en Nueva Zelandia a inicios del siglo XX a partir de las razas Lincoln y Merino Australiano. Es una raza de doble propósito (Muro, 2013). 2.2.1 Características de ovino Corriedale Se trata de una raza de doble propósito, de tamaño mediano a grande, sin cuernos y con una buena calidad de carcasa; la cara, orejas y patas están. 20.

(21) cubiertas de pelo blanco, aunque a veces existen manchas negras. El peso adulto de un carnero fluctúa entre 80 y 130 kg, presentando las hembras un peso promedio mucho menor y que varía entre los 60 y 80 kg (Mujica, 2005). 2.2.2 Peso de ovinos Corriedale El peso vivo de ovinos Corriedale junto a Merino Precoz Alemán y Criollo ha sido reportado por Alencastre (2009). En las Tablas 2 y 3 se muestra el peso vivo, carcasa y rendimiento de borregas de saca y carneros criados en CIP Chuquibambilla. Tabla 2. Promedio de peso vivo, carcasa y rendimiento en borregas de saca: Corriedale, Merino precoz alemán y Criollo en el CIP Chuquibambilla RAZA Corriedale M. Precoz Alemán Criollo. PROMEDIO PESO VIVO (Kg) 40.188 ± 2.206 47.125 ± 3.982 31.438 ± 3.560. PROMEDIO PESO CARCASA (Kg) 15.297 ± 2.27 18.500 ± 1.99 12.500 ± 1.55. RENDIMIENTO (%) 37.950 ± 3.260 43.142 ± 1.185 39.739 ± 1.552. Fuente: Alencastre (2009) Tabla 3. Promedio de peso vivo, carcasa y rendimiento en carneros de 2 y 4 dientes de las razas: Corriedale, Merino precoz alemán y Criollo en el CIP Chuquibambilla RAZA. EDAD. Corriedale. 2D 4D M. Precoz 2D Alemán 4D Criollo 2D 4D. PROMEDIO PESO VIVO (Kg) 41.37 ±3.54 50.00 ± 5.27 40.25 ± 2.27 51.10 ± 6.93 43.68 ± 2.89 42.43 ± 4.84. PROMEDIO PESO CARCASA (Kg) 16.23 ± 1.63 19.26 ± 2.60 15.53 ± 0.82 19.51 ± 2.27 18.17 ±1.17 18.06 ± 2.21. RENDIMIENTO (%) 39.20 ± 1.30 38.44 ± 1.33 38.65 ± 1.40 38.19 ± 2.20 41.64 ± 2.33 42.58 ± 2.12. Fuente: Alencastre (2009) 2.3 Aspectos generales de la carne 2.3.1 La carne La carne ha formado parte de la dieta humana desde la prehistoria y en la actualidad sigue siendo importante, sin embargo puede ser el vehículo en la 21.

(22) transmisión. de. microorganismos. patógenos. debido. a. la. inadecuada. manipulación durante las diferentes etapas de sus procesos como la matanza, transporte y venta. Constituye un medio ideal para el crecimiento de microorganismos debido a sus características de pH, humedad y nutrientes (López y Jiménez, 2008). Con el desarrollo de la ganadería, la carne toma su papel primordial en la dieta humana, no estando exenta sin embargo de manifiestos problemas en su calidad que desde entonces constituye un reto importante para el productor. Es así como a medida que se fueron desarrollando las diferentes civilizaciones sobre la faz de la tierra, el hombre fue dando una gran importancia no solo a la fuente de la carne que consume, sino también al manejo de la misma una vez obtenida. Procesos como la salazón, el ahumado y el secado ya eran comunes en los tiempos prehistóricos y constituían fuentes de conservación básica para el ganadero primigenio (Chacón, 2004). 2.3.2 Valor nutricional de la carne La carne posee un gran valor nutritivo, ya que proporciona macronutrientes como las proteínas, tanto aminoácidos, ácidos grasos y además proporciona micronutrientes como minerales (principalmente hierro) y vitaminas (vitamina B12, vitamina A, ácido fólico). La carne aporta muy pocos carbohidratos (generalmente en forma de glucógeno) y contiene muy poca fibra (Martín, 2013). Además de ser fácilmente digestible, la carne magra aporta nutrientes que contribuyen significativamente al equilibrio dietético. Se considera como carne magra todo aquel tipo o corte que contenga menos de 10% de grasa por cada 100 gramos, lo que la convierte en una proteína saludable. Además, el contenido en aminoácidos de la proteína aportada compensa las deficiencias que existen comúnmente en las proteínas vegetales y en los productos cereales (Delgado y Quartino, 2013).. 22.

(23) Tabla 4. Composición química de 100 g de carne de ovino CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS. TIPO DE CARNE GRASA (g). MAGRA (g). Agua. 51.0. 72.0. Grasa. 30. 0. 7.0. Sales minerales. 0.7. 0.8. Proteína. 15.2. 20.0. Carbohidratos. 0.1. 0.2. Fuente: Serrano (2011) 2.3.3 Color de la carne El color es un atributo que ayuda a inferir en la calidad de un producto causando cierto rechazo por parte del consumidor, al percibir cambios en su coloración. Sin embargo cada consumidor describe el color de un producto de modo distinto, dando como resultado una amplia subjetividad (Cornejo et al., 2012). El color de la carne es uno de los principales factores que determinan su compra o rechazo por parte del consumidor. El deterioro del color es una de las razones más importantes en la pérdida de calidad de la carne y contribuye al desarrollo de características organolépticas indeseables lo cual es más importante en las carnes almacenadas. Estos cambios son más significativos a medida que aumenta el tiempo de almacenamiento. El consumidor en general prefiere carne de color rojo brillante, mientras que rechaza la de color apagado o pardo, así como aquellas carnes de color purpura que considera de peor calidad. El envasado al vacío de la carne puede aumentar también la estabilidad del color (Martín, 2013). Otro factor que puede causar decoloración en los productos cárnicos curados son la bacterias, capaces de crecer a bajas temperaturas y producir peróxido de hidrogeno en condiciones aerobias, fuerte agente oxidante que degrada los pigmentos de la carne. El enverdecimiento superficial de los productos cárnicos se produce cuando estos están contaminados y se mantiene en un ambiente donde la humedad relativa y la temperatura son 23.

(24) elevadas. Estas condiciones de almacenamiento producen el crecimiento de microorganismos que dan lugar al cambio de coloración, acompañada por la presencia del limo superficial. Este problema es consecuencia directa de las malas prácticas higiénicas y de las incorrectas condiciones de almacenamiento de los productos (Pérez y Andújar, 2000). 2.3.4 Producción de carne de ovino La mayor producción de carne de ovino en los últimos seis años se ha dado en el año 2012, con 36,122 toneladas, un crecimiento de 2.46% con respecto a lo producido en el año 2011. La producción está teniendo incrementos sostenidos desde el año 2009 en adelante. Entre el año 2007 al año 2012, existió un incremento del 6.75% (Muro, 2013). Tabla 5. Producción departamental de carne ovino (Toneladas) Departamentos/Año Puno. 2007 10,431. 2008 10,445. 2009 10,534. 2010 10,653. 2011 10,759. 2012 10,869. Cusco. 3,616. 3,766. 3,762. 4,018. 3,929. 4,140. Ayacucho. 2,001. 1,853. 2,068. 2,102. 2,269. 2,448. Junín. 2,640. 2,307. 2,013. 2,113. 2,224. 2,322. La libertad. 1,994. 2,023. 2,075. 2,111. 2,132. 2,135. Pasco. 1,887. 2,262. 2,064. 2,007. 2,101. 1,899. Huancavelica. 1,357. 1,181. 1,223. 1,225. 1,527. 1,691. Cajamarca. 1,709. 1,548. 1,618. 1,631. 1,603. 1,544. Huánuco. 2,095. 1,928. 1,810. 1,707. 1,466. 1,454. Lima. 1,230. 1,220. 1,287. 1,325. 1,308. 1,317. Otros. 4,880. 4,842. 5,063. 4,979. 5,.936. 6.303. Total Var % Fuente: Muro (2013). 33,839. 33,374 33,517 33,870 35,255 36,122 -1.37% 0.43% 1.05% 4.09% 2.46%. El departamento de Puno es el principal productor de carne de ovino a nivel nacional, tiene una participación de 30.1%, Cusco con 11.5%, Ayacucho con el 6.8%, Junín con 6.4%, La Libertad con 5.9%, Pasco con 5.3%, Huancavelica con 4.7%, Cajamarca con 4.3%, Huánuco con 4.0%, Lima con 3.6% y otros 24.

(25) departamentos con 17.5%. Todos estos departamentos concentran el 82.5% de toda la producción nacional de carne de ovino (Muro, 2013). 2.3.5 Microbiología de la carne La carne fresca por su contenido nutricional y su alto valor de actividad de agua (Aw) está considerada dentro del grupo de los alimentos altamente perecederos, al igual que la mayoría de los productos elaborados con ella; sin embargo,. de. acuerdo. a sus características particulares, el tipo de. microorganismos presentes puede variar. En este tipo de productos, sobre todo frescos los microorganismos se multiplican rápidamente, especialmente a temperaturas por encima de la refrigeración, resultando en pérdidas de calidad y/o problemas de salud pública (Restrepo et al., 2001). Los tejidos profundos de los animales faenados en condiciones de buenas prácticas de manufactura son estériles. Por ello el perfil microbiológico de la carne fresca presentado a los consumidores es de la suma de las aportaciones durante las operaciones de la faena, condiciones de almacenamiento, transporte y distribución. El estado sanitario de los animales, su piel, visceras, materia fecal, microflora de la cavidad oral y las operaciones de faena, son las potenciales fuentes de contaminación cruzada de la carne. El crecimiento microbiano se produce en la fase acuosa que rodea el producto, por lo que las capas profundas se consideran estériles. Esto es debido a que aún microorganismos altamente proteolíticos no son capaces de afectar la capa de tejido conjuntivo que rodea las fibras musculares (Signorini, 2007). El no aplicar las medidas de control de calidad, durante cualquier operación de procesado, aumenta generalmente la velocidad y la extensión de los cambios alterativos que llevan al deterioro y, finalmente, a la putrefacción de la carne. Entre los cambios alterativos se incluyen los debidos a microorganismos (bacterias, mohos y levaduras), enzimas endógenas (presentes naturalmente en. los. tejidos. cárnicos),. enzimas. exógenas. (producidas. por. los. microorganismos), reacciones químicas distintas a las enzimáticas (como la rancidez oxidativa) y acciones físicas (quemadura del frío, exudación, decoloración luminosa, aparición de colores anormales). Las características de las poblaciones de microorganismos que se desarrollen en la carne serán un 25.

(26) reflejo de las condiciones medioambientales que rodean la carne y de la carga microbiana presente en los distintos utensilios y superficies con que la carne está en contacto, pudiendo ocurrir una contaminación cruzada durante su procesamiento. También serán importantes las condiciones de almacenamiento y las reacciones químicas que ocurran en la carne durante este período. La velocidad de deterioro de la carne es mayor cuanto más alto sea el número inicial de microorganismos, la temperatura de almacenamiento y la Aw de la superficie de los tejidos (Delgado y Quartino, 2013). 2.3.6 Alteración de la carne Los microorganismos que alteran la carne, llegan a ella por infección del animal. vivo. (contaminación. endógena). o. por. invasión. posmortem. (contaminación exógena). Aunque ambas son de gran importancia, la alteración de la carne a consecuencia de la contaminación exógena es la más frecuente, así el hombre puede sufrir graves infecciones o intoxicaciones por el consumo de carne procedente de animales. Después del sacrificio y de la evisceración del animal, la carne conserva las características microbianas generales que tenía previo al sacrificio. La superficie del animal está contaminada por microorganismos provenientes del suelo, el aire y el agua. Los contaminantes comunes de las canales son bastones Gram negativos y micrococos, incluidas Pseudomonas spp., Moraxella spp., Acinetobacter spp., Flavobacterium spp., entre otras. Adicionalmente pueden existir bacterias productoras de ácido láctico, hongos, levaduras y virus entéricos en bajas cantidades. La contaminación es muy variable y pueden incluirse algunos microorganismos patógenos como Salmonella sp, Staphilococcus aureus, Yersinia enterolitica/pseudotuberculosis, Campylobacter jejuni/coli, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Bacillus cereus, Clostridium perfringens y Clostridium botulinum, que provienen ya sea de la microflora intestinal o del medio ambiente (Restrepo et al., 2001). El tipo de microorganismos y el número de cada uno de estos son factores importantes que influencian la velocidad de alteración de la carne. Los microorganismos que eventualmente pueden crecer lo suficiente como para producir la alteración, serán aquellos para los que las condiciones existentes 26.

(27) sean más favorables, generalmente solo es uno y rara vez más de tres, el o los que se multiplican lo suficientemente rápido como para causar deterioro (Mendoza, 2008). Tabla 6. Limites microbiológicos para carnes (con embalaje, película impermeable o atmosfera modificada o al vacío) Agente microbiano. Límite máximo permitido. Coliformes. 103 ufc/g. Pseudomonas. 104 ufc/g. Staphylococcus aureus. 102 ufc/g. Fuente: Norma Sanitaria sobre Criterios Microbiológicos-MINSA/DIGESA-2008 2.3.6.1 Factores que influyen en el desarrollo de microorganismos en la carne Según Delgado y Quartino (2013) los factores que afectan el desarrollo de microorganismos en la carne dependerán de factores intrínsecos como: pH, actividad de agua (Aw), potencial redox, entre otros, y de factores extrínsecos como: temperatura y humedad relativa durante el almacenamiento, presencia o ausencia de oxígeno (como los tres factores más importantes) y estado físico de la carne. 2.3.6.1.1 Factores intrínsecos Actividad de agua La actividad de agua se define como la presión de vapor de la solución en cuestión dividida por la presión de vapor del solvente puro. La Aw de la carne fresca tiene un valor aproximado de 0,99 o más, que está cerca de la Aw óptima para el crecimiento de la mayoría de los microorganismos, principalmente bacterias. En general las bacterias son las más exigentes en actividad de agua, siendo los menos exigentes los mohos, mientras que las levaduras ocupan una posición intermedia (Delgado y Quartino, 2013). pH El pH mide la concentración de iones de hidrogeno de un alimento o solución. Los valores de pH oscilan entre 0 -14. Aunque el crecimiento de un microorganismo sea posible a distintas concentraciones de iones de hidrogeno, 27.

(28) la mayor parte de las bacterias tienen su punto óptimo de crecimiento en pH neutro (pH=7). Dependiendo de los cuidados antes del sacrificio del animal (ayuno, estrés, descanso) y de las transformaciones subsecuentes. La alteración de la carne se dará a mayor velocidad en cuanto más elevado sea el pH. El ácido láctico formado en el proceso de trasformación de musculo a carne, resultado de la quema de glucógeno influye decisivamente en el pH. Los hongos se desenvuelven bien en valores de pH entre 2.0 y 8.0. Aunque se reproducen mejor en un medio acido. Las levaduras tiene un buen desarrollo en pH que oscila entre 4.0 y 4.5 pero su preferencia en un pH acido (Espinales, 2012). El pH del musculo vivo está cerca de la neutralidad. Después de la muerte desciende más o menos rápidamente para alcanzar después de la rigidez cadavérica valores entre 5.4 y 5.8 (en condiciones normales y dependiendo de la especie). Los microorganismos son extremadamente sensibles a las variaciones de pH y generalmente cuando este es bajo, suelen producirse un descenso en la velocidad del crecimiento microbiano. Las más afectadas son las bacterias, luego las levaduras y los más resistentes a pH bajos son los mohos. Teniendo en cuenta lo anterior significa que las carnes con valores de pH elevados están más expuestas a las acciones microbianas, sobre todo a la putrefacción. La mayoría de las bacterias crecen a valores de pH entre 5 y 8 (Restrepo et al., 2001). Potencial de óxido reducción El potencial redox se refiere a la capacidad de una especie química de donar o aceptar electrones (oxidarse o reducirse). El ambiente en un sistema redox es muy dinámico, pues las reacciones redox ocurren continuamente. Se habla de un potencial redox reductor (o negativo), cuando la estequiometría de una reacción redox se inclina hacia el aumento en la concentración de la molécula que recibe electrones (reducida). Por el contrario, existe un ambiente oxidante (potencial redox positivo) cuando aumenta la concentración de la especie que pierde electrones (oxidada) (Zuñiga y Palomares, 2016). El potencial de óxido reducción de la carne constituye una indicación de su capacidad oxidante y reductora. Para alcanzar un crecimiento óptimo algunos 28.

(29) microorganismos necesitan condiciones de reducción y otros de oxidación. Los microorganismos aerobios se ven muy favorecidos por un alto potencial de óxido reducción (reactividad oxidante), los potenciales bajos (reactividad reductora) favorecen el crecimiento de los microorganismos anaerobios. Después de la muerte del animal, el potencial redox va bajando paulatinamente hasta que la masa cárnica en su interior se hace anaeróbica (Delgado y Quartino, 2013). El potencial de oxidación-reducción, depende en primer lugar de la composición química y en segundo, de la presión parcial de oxigeno del alimento, esencialmente del grado de aireación. De esta forma el valor oxido reductor de un sustrato, representa un importante factor de selección en el creciente del microorganismo, originado su clasificación en aerobios y anaerobios, conforme su desarrollo. Los microorganismos anaeróbicos se benefician de un bajo potencial de reducción (Espinales, 2012). Índice de Peróxidos Se define como los miliequivalentes (mEq) de peróxido por kilogramo de grasa. Es una determinación volumétrica de la cantidad de grupos peróxidos e hidroperóxidos. La cuantificación se basa en la reacción del yoduro de potasio con los peróxidos para liberar yodo, el cual es titulado con tiosulfato de sodio, empleando almidón como indicador. Evalúa el grado oxidación de los ácidos grasos. Proporciona información acerca del grado de oxidación de la muestra y permite estimar hasta qué punto se ha alterado la grasa. Debe tenerse en cuenta que si la oxidación está muy avanzada, se producirá un aumento progresivo de la degradación de los peróxidos (Chagala, 2012). La determinación del grado de rancidez de los lípidos de la carne puede efectuarse por determinación del índice de peróxidos. Los compuestos resultantes de la rancidez pueden ser perjudiciales para el consumidor especialmente los peróxidos dependiendo de su concentración final pueden provocar diversos trastornos gastrointestinales siendo uno de los más frecuentes la diarrea. De acuerdo al Codex Alimentarius, se debe considerar un valor máximo de peróxidos en aceites refinados y grasas de 5 a 10 meq de O 2. Si un aceite tiene valores superiores a estos se le considera de mala calidad. El 29.

(30) valor del peróxido puede indicar un potencial para la formación posterior de descomposición con el tiempo. El valor de los peróxidos no debería ser superior a 10 a 20 meq/Kg de grasa de muestra (Flores, 2012). 2.3.6.1.2 Factores extrínsecos Temperatura La. Temperatura. óptima. de. crecimiento. de. la. mayoría. de. los. microorganismos es de 15 - 40°C. No obstante algunos microorganismos crecen bien a temperaturas de refrigeración, algunos incluso a temperaturas inferiores. a. 0°C. y. otros. a. temperaturas. mayores. de. 100°C.. Los. microorganismos cuya temperatura óptima de crecimiento es inferior a 20°C se llaman psicrófilos. Los que poseen temperaturas de crecimiento óptimas superiores a 45°C se llaman termófilos, y aquellos cuyas temperaturas óptimas están entre las de los psicrófilos y las de los termófilos se llaman mesófilos. A medida que la temperatura se aproxima a los 0°C son menos los microorganismos que pueden crecer y su desarrollo es más lento. Las temperaturas menores de 5°C retrasan mucho el crecimiento de los más importantes microorganismos causantes de alteración y también previenen el crecimiento de casi todos los patógenos (Delgado y Quartino, 2013). Humedad La humedad relativa del medio en que se realiza el almacenamiento tanto desde el punto de vista de la Aw en el interior de los alimentos como desde el crecimiento de los microorganismos en las superficies. Cuando la Aw de un alimento es de 0.6 es importante almacenarlo en condiciones que no le permitan recuperar humedad a partir del aire, pues sin no se hace así, aumentaría su propia Aw superficial hasta un nivel compatible con la proliferación microbiana. Cuando los alimentos con valores bajos de Aw se sitúan en ambientes de humedad relativa elevada, los alimentos captan humedad hasta que se ha establecido un equilibrio. Los alimentos con una Aw elevada pierden humedad cuando se sitúan en un medio de humedad relativa baja, en general cuanto más elevada es la temperatura tanto más baja es la humedad relativa y viceversa (Espinales, 2012).. 30.

(31) Oxigeno La disponibilidad de oxigeno es importante porque determinan el tipo de microorganismo que se desarrollara; algunos son absolutamente dependientes del oxígeno; otros crecen en ausencia total de este y existen otros que crecen en presencia o ausencia de oxígeno. En la carne almacenada en atmosferas normal (aire), predominan las condiciones aeróbicas, pero solamente en o muy cerca de la superficie, debido a que es muy difícil la difusión del oxígeno en los tejidos; por lo tanto, el crecimiento microbiano que tiene lugar en la superficie de la carne es, en gran parte, el de los aerobios estrictos y facultativos; mientras que las porciones internas de la carne contiene fundamentalmente bacterias anaerobias y facultativas. El empleo de ciertos envases reduce o previene completamente la actividad de los microorganismos aerobios (Mateauda, 2013). Estado Físico El estado físico de la carne es el último factor extrínseco que influencia la actividad microbiana y la velocidad de alteración de este alimento. El estado físico de la carne depende de que se trate de canales, piezas grandes, trozos o carne picada, así como del tratamiento que se haya aplicado durante el proceso (Delgado y Quartino, 2013). 2.4 Bacterias ácido lácticas Desde hace mucho tiempo, se ha reconocido la importancia de las bacterias ácido lácticas como microorganismos benéficos en los alimentos y en la salud, mejora el tracto gastrointestinal de los seres humanos, evitando el desarrollo de microorganismos patógenos capaces de producir enfermedades, por la estimulación del sistema inmunológico y por consiguiente, la producción de anticuerpos. Con la denominación de “bacterias ácido lácticas” (BAL) se generaliza a un grupo de bacterias que fermentan azúcares como glucosa y lactosa para producir ácido láctico. Dentro de este grupo se reconoce la existencia de microorganismos aerobios, anaerobios y anaerobios facultativos. Los géneros representativos de las BAL se denominan: Lactobacillus, Leuconostoc,. Streptococcus,. Bifidobacterium. y. Pediococcus.. Estos. microorganismos se pueden clasificar además por su metabolismo, en 31.

(32) homofermentativos. y. heterofermentativos,. los. primeros. producen. exclusivamente ácido láctico, mientras que los segundos, producen además ácido acético, etanol y dióxido de carbono. La actividad antimicrobiana de las bacterias ácido lácticas ha sido atribuida a la acumulación de los productos finales de los procesos de fermentación, como ácido láctico, dióxido de carbono, peróxido de hidrógeno o a la producción de bacteriocinas (Martín del Campo et al., 2008). Las bacterias ácido lácticas participan en variados procesos de fermentación y conservación de lácteos y carnes, entre otros. En la industria de alimentos fermentados es común la adición de cultivos iniciadores con las bacterias ácido lácticas con el propósito de mantener la calidad del producto evitando que la microbiota natural suspenda su proceso de fermentación y así cuidar la calidad del producto (Amorocho, 2011). En general las condiciones que favorecen el crecimiento de estas bacterias, resultan en un incremento considerable de la vida útil de la carne refrigerada, ya que inhiben el desarrollo de microorganismos alterantes y patógenos y mejora la calidad microbiológica de la carne. Las bacterias lácticas homofermentativas transforman los hidratos de carbono principalmente en ácido láctico, el cual como ácido no disociado, posee cierta acción bacteriostática (Delgado y Quartino, 2013). 2.4.1 Genero Lactobacillus Pertenece a la familia Lactobacillaceae. Existen actualmente 96 especies y 16 subespecies. Son bacilos largos y finos, algunos curvados o cortos y morfología cocobacilar corniforme, es habitual la formación de cadenas. La longitud de los bacilos y el grado de curvatura está en función de la edad del cultivo, composición y pH del medio. No es común la movilidad, aunque algunos presentan flagelos perítricos. Crecen en la superficie de medios sólidos en condiciones de anaerobiosis o con tensiones de oxigeno bajas y un 5 - 10% de CO2, en rangos de temperatura comprendidos entre 2 - 53ºC, pH óptimo entre 5.5 – 6.2, la velocidad de crecimiento a menudo se reduce en pH neutro y alcalino. Tienen metabolismo fermentativo, son sacarolíticos y su característica principal es fermentar azúcares con producción de ácido láctico. Son 32.

(33) homofermentadores cuando originan ácido láctico y heterofermentadores al producir ácido láctico, ácido acético, dióxido de carbono (CO2), etanol, ácido fórmico o succínico. Los requerimientos nutricionales incluyen aminoácidos, péptidos derivados de ácidos nucleicos, vitaminas, sales, ácidos grasos y carbohidratos fermentables (Amorocho, 2011). 2.4.2 Género Lactococcus Son. Gram. –. positivos,. células. esféricas. u. ovoides.. Aparecen. individualmente, en pares o en cadenas, a menudo elongadas en la dirección de la cadena. Produce colonias pequeñas traslucidas o blanquecinas, forma circular, lisas, enteras con 1 -2 días de incubación. Inmóviles, anaerobias facultativas, catalasa negativa, con metabolismo homofermentativo. El producto final de la glucosa es L (+) ácido láctico. Los requerimientos nutricionales son complejos y variables como carbohidratos, aminoácidos, vitaminas, derivados de ácidos nucleicos y ácidos grasos principalmente. Son mesófilas, crecen entre 10 y 40ºC. El género Lactococcus tiene 5 especies: Lactococcus garvieae, Lactococcus lactis, Lactococcus raffinolactis, Lactococcus piscium y Lactococcus plantarum. La especie tipo es Lactococcus lactis subsp lactis y es común en productos lácteos. Se les atribuye numerosas propiedades como el metabolismo de carbohidratos, resistencia a bacteriófagos, producción de proteinasa y bacteriocinas (Amorocho, 2011). 2.4.3 Metabolitos de las bacterias lácticas Las bacterias lácticas producen numerosos compuestos, como ácido láctico, diacetilo, acetaldehído, etanol, dióxido de carbono, peróxido de hidrógeno o bacteriocinas, como resultado de su metabolismo. El nivel final y la proporción de estos metabolitos dependen de la especie, la composición química del sustrato y las condiciones que imperan durante la fermentación. Estos compuestos contribuyen a la textura y al desarrollo de las propiedades aromáticas y características de un determinado alimento fermentado. Otros metabolitos de estas bacterias ejercen una acción antibacteriana, como los ácidos orgánicos, el etanol, el dióxido de carbono, la reuterina, la reutericiclina, el peróxido de hidrógeno y las bacteriocinas. Estas sustancias antimicrobianas son una alternativa muy interesante para sustituir, al menos parcialmente, a 33.

(34) agentes químicos como los nitritos, los sulfitos o los ácidos propiónico, sórbico y benzoico. De entre todas estas sustancias antimicrobianas cabe destacar a las bacteriocinas, cuyo interés para la industria alimentaria se debe a que inhiben a bacterias alterantes y patógenas resistentes a algunos métodos de conservación. tradicionales. (como,. por ejemplo,. la refrigeración o. la. acidificación). Además, son compuestos muy atractivos desde el punto de vista tecnológico, dado que son efectivas a concentraciones muy bajas y no modifican las características organolépticas del producto (Reviriego, 2009). Las bacteriocinas producidas por las bacterias ácido lácticas, son sustancias antimicrobianas de naturaleza proteica. Estas sustancias actúan inhibiendo el crecimiento de bacterias alterantes, dando lugar de esta manera a productos estables y relativamente seguros para los consumidores. Las bacteriocinas con un amplio espectro de inhibición presentan un importante valor. como. biopreservantes. alimentarios. al. ser. activas. frente. a. microorganismos alterantes presentes en los alimentos (Lama, 2002). Las bacteriocinas, proteínas sintetizadas a nivel ribosómico y con actividad antimicrobiana, juegan un papel importante en protección y representan una estrategia importante para el control de poblaciones bacterianas patógenas causantes de enfermedades que generan un prejuicio es la salud humana como: Listeria monocytogenes, Clostridium bolutinum, Yersinia enterocolitica, Sthaphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella typhymurium, Bacillus cereus. La bacteriocina más importante es la nisina producida por Lactococcus lactis, de uso legal como aditivo alimentario en muchos países (Garcia, 2012). 2.5 La medición del color en los alimentos El color es un atributo muy importante a la hora de medir la calidad de un alimento y en base a este se identifican muchas de las propiedades del mismo, de hecho, el color es el primer contacto que tiene el consumidor con los productos y posteriormente, los juzga por sus demás características sensoriales. Esto es contundente, ya que cuando el color de un alimento cambia, se obtiene una respuesta de rechazo de parte de los consumidores (Cornejo et al., 2012).. 34.

(35) Los colores de los alimentos se deben a distintos compuestos, principalmente orgánicos, algunos que se producen durante el manejo y procesamiento y otros que son pigmentos naturales o colorantes sintéticos añadidos. Las causas que definen la coloración de un alimento son los siguientes: (1) la presencia de pigmentos o colorantes naturales, que son sustancias que tienen una función biológica muy importante en el tejido, (2) la formación de pigmentos colorantes como consecuencia de reacciones químicas o enzimáticas, (3) la adición intencionada de sustancias químicas colorantes para dar color y (4) el efecto físico de los sistemas fisicoquímicos presentes en el alimento y relacionado con la dispersión de la luz (Retting y Hen, 2014). Con el fin de promover una comunicación objetiva, en la industria de alimentos es imprescindible contar con un sistema de medición de color. Parar llevar a cabo la evaluación del color, existen dos procedimientos: medición sensorial, en la que interviene panelistas entrenados, y medición instrumental, que incluye equipos como el colorímetro. La aplicación de un colorímetro en la industria tiene como objetivo encontrar diferencias de color entre una muestra y un patrón, disminuyendo así la subjetividad que conlleva a la evaluación realizada por una persona (Cornejo et al., 2012). La apariencia del color de un objeto percibido por el observador se basa en tres atributos psicológicos: tono, croma y claridad, que permite identificar un color especifico. El tono es el primer atributo que describe un observador y está asociado con la longitud de onda del color dominante sea este espectral o no y comprende matices como el rojo, amarillo, naranja, verde, azul y purpura. El croma o saturación se refiere a la pureza cromática de un color respecto al gris, es decir, a medida que un color se satura más, puro es y menos gris posee. La claridad o valor es una magnitud que obedece al nivel de intensidad de luz, primaria o secundaria, que percibe el observador. Las variaciones en la claridad de un color a medida que se añade blanco o negro a un tono, pueden alterar la apariencia de dicho color (Cornejo et al., 2012).. 35.

(36) a). b). c). Figura 1. Circulo Cromático: a) Tono, b) Saturación y c) Claridad Los valores obtenidos por el equipo se dan en las coordenadas del espacio CIELAB formado por un sistema cartesiano definido por tres coordenadas que describen el color de un objeto. Así L* que indica luminosidad que va de negro a blanco tomando valores de 0 - 100, a* significa un cambio de color rojo (+a*) a verde (-a*) y b* un cambio de amarillo (+b*) a azul (-b*). Además de los parámetros anteriormente descritos se encuentran dos parámetros adicionales, ángulo de matiz (H*) y cromaticidad (C*), cuya similitud está íntimamente relacionado con los parámetros a* y b*. El ángulo de matiz indica el tono o color predominante y la cromaticidad (C*) indica la relación con la proporción del color puro (Mora, 2014).. a). b). Figura 2. a) Grafica de color CIELAB y b) el valor de L* se representa en el eje central. Los ejes a* y b* aparecen sobre el plano horizontal. 36.

(37) 2.6 Envasado al vacío El envasado al vacío consiste en la eliminación total del aire del interior del envase sin que sea reemplazado por otro gas, existiendo una diferencia de presión entre el exterior y el interior del envase. Esto inhibe consecuentemente el crecimiento de algunos microorganismos alterantes, extendiendo la vida útil del producto. La técnica del envasado de carne al vacío, ha significado un avance importante en la conservación de este producto por un tiempo prolongado. La función primordial del envasado de la carne y de los productos cárnicos consiste en protegerlos de daños físicos, cambios químicos y de la contaminación microbiana y presentar al consumidor de forma atractiva. El envasado requiere con carácter esencial el conocimiento básico de la química y de la biología de las carnes y sus productos, así como de las propiedades físicas y químicas de los materiales de envasado. Debe tenerse en cuenta que los envases sólo pueden retener, nunca mejorar la calidad del producto envasado (Delgado y Quartino, 2013). La permeabilidad de la película utilizada en el envasado al vacío también afecta a la vida útil del producto. El sistema de envasado al vacío usa películas como barreras seguras y flexibles que tiene una baja permeabilidad al vapor de agua, los aromas y gases, especialmente oxígeno. La conservación en envasado al vacío se consigue mediante la extracción de aire del interior del envase y el sellado adecuado mediante el uso de máquinas de sellado al calor. Así el envasado al vacío es un microsistema anaeróbico / microaerofilico que retarda el crecimiento de bacterias aeróbicas tales como Pseudomonas y promueve el crecimiento de bacterias ácido lácticas (Mateauda, 2013). Los materiales comúnmente utilizados para este tipo de envase se elaboran por combinación de varios materiales, dando lugar a un material compuesto o multicapa desarrollados para cubrir necesidades específicas. Entre esto materiales se encuentran el cloruro de polivinilo que otorga una barrera contra el oxígeno y el polipropileno, agente utilizado para el proceso de termosellado, que constituye también una barrera contra el oxígeno, entre otros, que además dan resistencia mecánica al envase. Por lo tanto, la calidad del envase utilizado es fundamental para realizar un correcto proceso de 37.

(38) envasado al vacío y está directamente relacionado con la extensión de la vida útil de la carne. Un envase de calidad debe cumplir con ciertas exigencias como, alta resistencia a las perforaciones y buenas propiedades de sellado con el propósito de mantener la impermeabilidad a los gases, produciendo una reducción en la concentración de oxigeno residual al interior del envase, producto del vacío (Hernández, 2013). 2.7 Vida útil La vida útil de un alimento, se define como el tiempo en el cual éste conservará sus propiedades fisicoquímicas, microbiológicas, sensoriales y nutricionales. En el instante en que alguno de estos parámetros se considere como inaceptable el producto ha llegado a su fin de vida útil. Este periodo depende de muchas variables en donde se incluyen tanto el producto como las condiciones ambientales y el empaque. Dentro de las que ejercen mayor peso se encuentran la temperatura, pH, actividad de agua, humedad relativa, luz, concentración de gases, potencial redox, presión y presencia de iones. La vida útil se determina al someter al estrés el producto, siempre y cuando las condiciones de almacenamiento sean controladas. Se pueden realizar las predicciones de vida útil mediante la utilización de modelos matemáticos (útil para evaluación de crecimiento y muerte microbiana), pruebas en tiempo real (para alimentos frescos de corta vida útil) y pruebas aceleradas (para alimentos con mucha estabilidad) en donde el deterioro es acelerado y posteriormente estos valores son utilizados para realizar predicciones bajo condiciones menos severas (Ccopa, 2014). Los alimentos son sistemas físico-químicos y biológicamente activos, por lo tanto la calidad de los alimentos es un estado dinámico que se mueve continuamente hacia niveles más bajos. Así pues, para cada alimento en particular, hay un periodo de tiempo determinado, después de su producción, durante el cual mantiene el nivel requerido de sus cualidades organolépticas y de seguridad, bajo determinadas condiciones de conservación. Este periodo se define como la vida útil del alimento (Barrera, 2012). Para poder evaluar el tiempo de vida útil será necesario definir un indicador de calidad. Este indicador varía en función del tiempo y puede ser medido a 38.

(39) través de pruebas fisicoquímicas, microbiológicas y sensoriales del alimento. El estudio de la vida útil se basa en la evaluación de la calidad del indicador en función del tiempo. El tiempo que demora el indicador al llegar al límite critico es lo que se conoce como tiempo de vida útil. Pasado ese tiempo el alimento se le considera deteriorado o no apto para el consumo. El indicador y su límite crítico dependen de la naturaleza y composición del alimento y la normativa sanitaria vigente (Alvarez, 2011). 2.7.1 Vida en anaquel acelerada Los métodos acelerados de la estimación de la durabilidad son útiles para disminuir el tiempo dedicado a los ensayos de estimación cuando se están estudiando productos no perecederos. Se basa en someter el producto a condiciones de almacenamiento que aceleren las reacciones de deterioro, las que se denominan abusivas, que pueden ser temperaturas, presiones parciales de oxígeno y contenidos de humedad altos. El objetivo de este método es almacenar producto/empaque terminados, bajo condiciones de abuso, examinar el producto periódicamente hasta que ocurra el final de la vida útil, y entonces usar estos resultados para proyectar la vida útil bajo condiciones de verdadera distribución (Chica y Osorio, 2003). Uno de los modelos más utilizados en la determinación de la vida útil de un producto es el Modelo de Arrhenius. La relación de Arrhenius, desarrollada teóricamente para reacciones químicas moleculares reversibles, ha sido experimentalmente aplicada a un número de reacciones químicas complejas y fenómenos físicos. Las reacciones de pérdida de calidad de los alimentos han mostrado que siguen un comportamiento de Arrhenius con la temperatura, dado por la siguiente ecuación (Chica y Osorio, 2003):. (1) Donde K es la constante de velocidad de la reacción, Ko es la constante de la ecuación de Arrhenius y Ea la energía de activación que se necesita para vencer la degradación de productos. En términos prácticos esto significa que si los valores de K se obtienen a diferentes temperaturas, y sé grafica el LnK vs. 1/T, se obtiene una línea recta con pendiente –Ea/R. (R= 1.987cal/mol, 39.